Petra Trnková se věnuje mezioborovému aplikovanému výzkumu v oblasti medicínské fyziky, zejména vývoji metod pro zpřesnění a zefektivnění ozařování v klasické i protonové radioterapii. Inženýrský titul získala na FJFI ČVUT v Praze, doktorát na Medicínské univerzitě ve Vídni.
Působila ve špičkových výzkumných institucích, jako jsou Paul Scherrer Institute, Harvard Medical School, HollandPTC nebo Medical University of Vienna. Vedle výzkumu má zkušenosti i z klinické praxe. Je aktivní členkou několika mezinárodních odborných sítí a od roku 2024 zasedá v redakční radě časopisu Physics and Imaging in Radiation Oncology. V témže roce se stala členkou výboru Physics Committee odborné společnosti ESTRO.